摘要利用等离子体电解渗技术,在TC4钛合金表面制备了等离子体电解氮碳共渗(PEN/C)层。用x射线和扫描电镜分析了渗层的成分和结构特征;用动电位极化曲线和电化学阻抗谱分析PEN/C渗层在3.5%的NaCl溶液中的电化学腐蚀行为和耐蚀性。结果表明在钛合金表面形成的PEN/C渗层为多孔状Ti(C,N),它提高了基体的腐蚀电位,增大了电荷转移电阻,减小了腐蚀电流密度。PEN/C渗层提高了钛合金基体的耐蚀性。64029

毕业论文关键词:等离子体电解氮碳共渗;氮碳化钛;极化曲线;电化学阻抗谱

毕业设计说明书(论文)外文摘要

Title  Characteristics and Corrosion Resistance of Plasma Electrolytic Nitrocarburising Coating on Titanium Alloys                                            

Abstract Plasma electrolytic nitrocarburising(PEN/C)coatings were prepared on TC4

alloys by plasma electrolytic saturation.The morphology and phase composition of the coating were investigated by XRD and SEM;the corrosion

resistance of PEN/C coating Was estimated by potentiodynamic polarization

curves and electrochemical impedance spectroscopy.The results showthat the PEN/C coating composed by Ti(C,N)on TC4 alloys exhibits more noble

Opencircuit potential,higher charge transfer resistance and lower corrosion current density.The PEN/C coating improves the corrosion

resistanceofTC4 alloys.

Keywords EN/C;Ti(C,N);polarization curve;electrochemical impedance Spectroscopy

1绪论 1

1.1液相等离子体电解渗透技术(PES)概括1

1.2等离子电解沉积原理 2

1.3 选题意义 2

1.4 本课题主要研究内容 3

2.实验及表征方法 4

2.1实验装置 4

2.2 实验过程 5

2.3实验分析方法 5

3实验过程现象及其原理分析 7

3.1实验现象 7

3.2实验现象原理分析 8

4实验数据及工艺参数分析  10

4.1渗层XRD分析  10

4.2渗层微观形貌 11

4.3渗层的硬度 12

4.4耐磨性 13

4.5划痕分析 15

4.6实验中需要进一步改进的地方 17

5讨论 17

结论  18

参考文献19

致谢10 

1.绪论

1.1 液相等离子体电解渗透技术(PES)概括

    液相等离子体电解渗透、渗氮及其碳氮共渗技术是一种新兴的表面技术,与传统的离子渗碳、渗氮及其碳氮共渗技术相比有工件处理时间短、整体工件受热轻微、处理完成可以即时淬火等优点。这种技术是在一个开放的大气环境下,在特殊的电解液中进行,整体工件受热轻微,可以在完成渗氮、渗碳或者碳氮共渗后直接淬火,从而在几分钟内就可以获得高硬度、耐磨、耐蚀的渗层。

    液相等离子渗透技术(PES)属于等离子体电解沉积(PED)[1]的范畴。等离子体电解沉积(plasma electrolytic deposition,PED)是一种利用等离子体电解进行材料表面改性的新兴技术。在处理的过程中,工件作为一个电极(可以是阳极,也可以是阴极[5])浸在所选择的电解液中,利用电化学方法,在热化学、等离子化学和电化学的共同作用下,在工件表面获得渗透强化层。

  在特定的电解液中,如果阴阳两极间的电压超过一定的范围,就会发生放电现象。这类电解称为等离子体电解[2]。在等离子电解过程中由于气体放电,在电解液中会产生有别于固态、液态、气态的物质第四态“等离子体”。由于弧光放电,电流密度较大,产生的等离子体在电场的作用下轰击工件表面,离子注入到被处理材料中,产生空位和位错,将导致两个方面的影响:一方面,使工件表面的活性原子的浓度提高;另一方面,强化沿晶内扩散,即位错沿着与轰击表面垂直的滑移面移动,其运动的方向与饱和元素(C,N)扩散流的方向重合,从而大幅度提高材料内C、N原子的扩散迁移速度。离子轰击导致浓度梯度提高和扩散系数的增大,使得非金属扩散系数可提高2~3倍,从而使C和N原子的扩散过程得以强化。离子的轰击十分强烈,使得渗透速度加快并不断注入到工件表层,形成一定厚度的渗层。文献综述

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